Schnelle und sichere dezentrale optimistische Rollups mit Setchain

Moderne Blockchains stehen vor einer Skalierbarkeitsherausforderung aufgrund der intrinsischen Durchsatzbeschränkungen von Konsensprotokollen. Layer-2-optimistische Rollups (L2) sind eine schnellere Alternative, die die gleiche Schnittstelle in Bezug auf die Entwicklung von Smart Contracts und die Benutzerinteraktion bieten. Optimistische Rollups führen die meisten Berechnungen offchain durch und nutzen eine zugrunde liegende Blockchain (L1) nur leicht, um korrektes Verhalten zu gewährleisten und implementieren eine kostengünstigere Blockchain-Lösung. Mit optimistischen Rollups berechnet ein Sequencer offchain-Batches von L2-Transaktionen und verpflichtet Batches (komprimiert oder gehasht) an die L1-Blockchain. Die Verwendung von Hashes erfordert einen Datenservice, um Hashes in ihre entsprechenden Batches zu übersetzen. Aktuelle L2-Implementierungen bestehen aus einem zentralisierten Sequencer (zentraler Autorität) und einem optionalen Datenverfügbarkeitskomitee (DAC). In diesem Papier schlagen wir einen dezentralen L2-optimistischen Rollup basierend auf Setchain vor, einer dezentralisierten, byzantinisch-toleranten Implementierung von Mengen. Der Hauptbeitrag ist ein vollständig dezentraler "Arranger", wobei Arranger eine formale Definition ist, die Sequencer und DACs kombiniert. Wir beweisen, dass unsere Implementierung korrekt ist und zeigen empirische Belege dafür, dass unsere Lösung skalierbar ist. Ein weiterer Beitrag ist ein Anreizsystem (Zahlungen) für Server, die die Protokolle des Sequencers und des Datenverfügbarkeitskomitees korrekt implementieren, sowie einen betrugsfesten Mechanismus zur Erkennung von Verstößen gegen das Protokoll.